一种多层复合高强韧聚乳酸复合板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种复合板的制备方法，尤其设及一种均W聚乳酸板复合而成的具有 高强初性能的可降解复合板的制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 塑料材料虽然拥有较优异的性能和广泛的适用性，但其来源于石油产品且无法降 解，在资源危机和环境污染越发严重的今天，寻找性能优良且可再生的替代材料则成为目 前材料领域研究的重中之重。
[0004] 在目前的可降解材料中，淀粉因其便宜的价格和广泛的来源已被深入研究并通过 改性与复合制备了多种生活与工业用品，如淀粉基膜、淀粉餐具等。但淀粉有其天然的缺 陷，它的力学性能差，性能不稳定，只能运用于对力学性能要求低的领域。而聚乳酸的出现 改变了运一现状。聚乳酸（PLA)是脂肪族聚醋，W乳酸（2-径基丙酸)为基本结构单元。PLA 可通过发酵玉米等天然原料制得，也可采用乳酸缩聚制得。PLA及其终端产品可在堆肥条 件下自然分解成为C〇2和水，降低了固体废弃物排放量，是一种绿色环保的生物来源材料。
[0005]PLA具有类似于聚苯乙締的力学特性，弯曲模量和拉伸强度较好，但热稳定性和抗 冲击性能差，在热成型加工过程中存在烙体黏度低的缺陷，限制了它的应用。在改善了运些 缺点后，PLA将可有望作为塑料材料的最佳替代品可被运用于工业、民用领域。在聚乳酸的 增初改性研究中，聚乳酸与多种材料复合W达到增初效果，如淀粉、聚己内醋、聚乙締等，经 复合后，虽然材料的初性有所提高，但其强度相应下降，且缺口冲击性任较差。综合来看，采 用单一的聚乳酸板材仍无法实现具有优异的强度、初性及缺口抗冲性。在板材制备领域，通 过多层复合的方式可综合各层的优势，实现协同得作用W得到具有优异综合性能的板材。 本发明将采用不同性能聚乳酸板之间复合W提供一种具有优异强度、初性、抗冲击性能的 复合可降解板。
[0006]
【发明内容】
本发明的目的是为了克服聚乳酸板材强度和初性无法兼顾，缺口冲击性差的缺陷，提 供一种具有优异力学性能的，可降解的聚乳酸基复合板。
[0007]本发明的目的是通过W下技术方案实现的： 一种多层复合高强初聚乳酸复合板，从上至下包括聚乳酸/聚碳酸醋复合板、聚乳酸/ 淀粉/植物纤维复合板，聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋复合板。其特征在于： 所述聚乳酸/聚碳酸醋复合板为聚乳酸、聚碳酸醋为主要原料烙融挤出制得的板材，聚乳 酸/淀粉/植物纤维复合板为W聚乳酸、塑化淀粉、植物纤维为主要原料烙融挤出制得的板 材，聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋复合板为W聚乳酸、聚乳酸接枝甲基丙締 酸缩水甘油醋为主要原料烙融挤出制得的板材。
[0008] 进一步，所述聚乳酸/聚碳酸醋复合板的厚度介于I. 5-3mm之间，所述聚乳酸/淀 粉/植物纤维复合板厚度介于2-4mm之间，所述聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油 醋复合板厚度介于2-4mm之间。
[0009] 进一步，所述聚乳酸/聚碳酸醋复合板为W聚乳酸、聚碳酸醋为主要原料，加入少 量丙締酸类增初剂，醋交换剂反应催化剂及抗氧剂、润滑剂等烙融挤出成型，其中聚乳酸、 聚碳酸醋、丙締类增初剂的配比介于100:50-80:30-60之间。其中所述聚丙締类增初剂可 为乙締丙締酸共聚物（EAA)和乙締-丙締酸乙醋共聚物（EEA)。
[0010] 进一步，所述醋交换反应催化剂为二下基氧化锡，也可W是二辛基氧化锡，或是两 者任意比例的组合。醋交换反应剂的用量介于聚乳酸和聚碳酸醋质量的1%-2%之间。两者 均可在该发明加工溫度下可有效催化聚乳酸与之间的醋交换反应。
[0011] 进一步，所述聚乳酸/淀粉/植物纤维复合板为W聚乳酸、塑化淀粉、植物纤维 为主要原料烙融挤出制得的板材，其中聚乳酸、塑化淀粉、植物纤维的质量比介于100: 30-60 :5-15 之间。
[0012] 进一步，所述塑化淀粉为由甘油对天然淀粉塑化改性得到，天然淀粉可为玉米淀 粉、木馨淀粉，优选木馨淀粉。
[0013] 进一步，所述植物纤维为竹纤维、木纤维、稻草纤维、賴杆纤维等。其长度介于50 微米-1毫米之间。优选的，植物纤维为竹纤维，长度介于100微米-500微米之间。
[0014] 进一步，所述聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋为W聚乳酸和聚乳酸接 枝甲基丙締酸缩水甘油醋为主要原料，加入少量抗氧剂、加工助剂、纳米复合增强物烙融挤 出制得的板材。聚乳酸和聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋的质量比介于100 :20-40之 间。
[0015] 进一步，所述聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋的接枝率介于〇.8%-2%之间，接 入甲基丙締酸缩水甘油醋链段后该材料具有良好的初性及与聚乳酸优异的相容性，可有效 改善聚乳酸的初性，复合材料具有优异的初性和缺口冲击性。聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水 甘油醋的制备可采用聚乳酸和甲基丙締酸缩水甘油醋为原料，W过氧化二苯甲酯为催化剂 烙融接枝共聚。
[0016] 进一步，所述纳米复合增强物可为纳米二氧化娃、纳米蒙脱±、纳米水滑石等，其 尺度介于10-1000皿之间。
[0017] 进一步，所述复合板制备过程为：将聚乳酸/聚碳酸醋复合板、聚乳酸/淀粉/ 植物纤维复合板，聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋复合板分别制备后，热压 成型形成复合板，其热压溫度介于190-210°c之间，压力介于15-30Mpa之间，保压时间为 1. 5-2. 5 分钟。
[0018] 进一步，本发明中所述的聚乳酸为聚心乳酸，聚D-乳酸、或聚LD-乳酸组合物， 该聚乳酸的分子量最佳为300000-500000,再次为150000-300000,再次为80000-150000。
[0019] 进一步，本发明中，所述的聚碳酸醋为双酪A型聚碳酸醋，分子量选择最佳为 20000-50000,再次为 50000-80000,再次为 80000-100000。
[0020] 本发明的有益效果为：通过=种不同力学性能特点的聚乳酸复合板搭配W实现优 异的复合性能。其中聚乳酸/聚碳酸醋复合板具有优异的强度，但初性较差，聚乳酸/淀粉 /植物纤维复合板作为连接层，质地较软，聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋复合 板则具有良好的初性。其中聚乳酸/淀粉/植物纤维复合板由于淀粉的存在，烙点较低，粘 性更大，可有效的起到聚乳酸/聚碳酸醋复合板和聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘 油醋复合板的连接和力学传递作用。同时，该多层复合板均采用可降解材料制备，环保性优 异。
[0021] W下将详细描述本发明的示例性实施方法。但运些实施方法仅为示范性目的，而 本发明不限于此。
[00过具体实施例1 一种多层复合高强初聚乳酸复合板，从上至下包括聚乳酸/聚碳酸醋复合板、聚乳酸/ 淀粉/植物纤维复合板，聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋复合板。
[0023] 所述聚乳酸/聚碳酸醋复合板的厚度为1. 8mm，所述聚乳酸/淀粉/植物纤维复合 板厚度为3mm，所述聚乳酸/聚乳酸接枝甲基丙締酸缩水甘油醋复合板厚度为2. 7mm。
[0024] 所述聚乳酸/聚碳酸醋复合板为W聚乳酸、聚碳酸醋为主要原料，加入少量EAA， 醋交换剂反应催化剂二下基氧化锡及抗氧剂BHT、润滑剂硬脂酸巧烙融挤出成型，其中聚乳 酸、聚碳酸